Полученный таким способом иттрий кальциетермический по содержанию контролируемых примесей должен удовлетворять требованиям и нормам ТУ 48-4-208-72:
Марка
Содержание контролируемых примесей, %,не более
Сумма гадолиния, тербия, диспрозия, гольмия
железо
кальций
медь
Тантал, вольфрам (в зависимости от материала аппаратуры)
ИтМ-1
0,10
0,01
0,01
0,03
0,02
ИтМ-2
0,20
0,02
0,03
0,05
0,20
ИтМ-3
0,50
0,05
0,05
0,10
0,30
ИтМ-4
2,80
0,05
0,50
0,10
0,70
ИтМ-5
3,80
0,05
1,60
0,10
1,00
Применение металлического иттрия
Сплавы иттрия
Иттрий является металлом, обладающим рядом уникальных свойств, и эти свойства в значительной степени определяют очень широкое применение его в промышленности сегодня и, вероятно, ещё более широкое применение в будущем. Предел прочности на разрыв для нелегированного чистого иттрия около 300 МПа (30 кг/мм). Очень важным качеством, как металлического иттрия, так и ряда его сплавов является то обстоятельство, что, будучи активным химически, иттрий при нагревании на воздухе покрывается пленкой оксида и нитрида предохраняющих его от дальнейшего окисления до 1000 °C.
Перспективными областями применения сплавов иттрия являются авиакосмическая промышленность, атомная техника, автомобилестроение. Очень важно, что иттрий и некоторые его сплавы не взаимодействуют с расплавленным ураном и плутонием, и их использование позволяет применить их в ядерном газофазном ракетном двигателе.
Иттрий имеет высокие предел прочности и температуру плавления, поэтому способен создать значительную конкуренцию титану в любых областях применения последнего (ввиду того, что большинство сплавов иттрия обладает большей прочностью, чем сплавы титана, а, кроме того, у сплавов иттрия отсутствует «ползучесть» под нагрузкой, которая ограничивает области применения титановых сплавов).
Иттрий вводят в жаростойкие сплавы никеля с хромом (нихромы) с целью повысить температуру эксплуатации нагревательной проволоки или ленты и с целью в 2—3 раза увеличить срок службы нагревательных обмоток (спиралей), что имеет громадное экономическое значение.
Введение незначительных количеств иттрия в сталь делает ее структуру мелкозернистой, улучшает механические, электрические и магнитные свойства. При добавлении небольших количеств иттрия (десятые, сотые доли процента) в чугун, твердость его возрастет почти вдвое, а износостойкость - в четыре раза. Такой чугун становится менее хрупким, по прочностным характеристикам он приближается к стали, легче переносит высокие температуры. И особенно важно, что иттриевый чугун можно переплавлять несколько раз, но прочностные характеристики при этом сохраняются.
Небольшие добавки иттрия к хрому заметно повышают его рабочую температуру благодаря воздействию на защитную пленку из окиси хрома. Хотя многие другие редкоземельные металлы тоже влияют на окалинообразование и поглощение хромом азота, по своей эффективности в этом отношении они значительно уступают иттрию. Последний очищает хром и измельчает его зерно.
Присадка к ванадию от 0,5 до 2% иттрия способствует в значительной мере очищению металла от кислорода, создавая возможности холодной обработки ванадия давлением. Его действие объясняется тем, что в области несмешиваемости двух жидкостей расплавленный иттрий взаимодействует с кислородом, причем образующаяся окись иттрия всплывает наверх, освобождая ванадиевую фазу от кислорода.
Иттрий слабо растворим в сплавах на основе железа. Но даже этой малой растворимости бывает достаточно, чтобы заметным образом улучшить обрабатываемость сплавов железа с хромом, облагородить их структуру и повысить высокотемпературное сопротивление рекристаллизации. Добавка 1% иттрия к такому сплаву железа с хромом, как AISI-446, повышает высокотемпературное сопротивление окислению с 1100 до 1480°С, обусловленное образованием самозалечивающейся защитной оксидной пленки. В то же время добавки иттрия к аустенитным нержавеющим сталям и сплавам на основе никеля их сопротивления окислению не повышают.
Покрытия иттрием и его соединениями
Напыление (детонационное и плазменное) иттрия на детали, например, двигателей внутреннего сгорания позволяет увеличить износостойкость в 400—500 раз по сравнению с хромированием.
Дуговая сварка
Добавлением иттрия в вольфрам резко снижают работу выхода (у чистого иттрия 3,3 эВ), что используется для производства иттрированных вольфрамовых электродов для аргонодуговой сварки и составляет значительную статью расхода металлического иттрия.
